Κλιματική αλλαγή: Οι επιπτώσεις στη σύσταση των ωμέγα-3 λιπαρών οξέων

Νέα έρευνα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η άνοδος της θερμοκρασίας αλλάζει τη σύσταση των λιπαρών οξέων που παίρνουμε από τα ψάρια, μειώνοντας την ποιότητα και την προστατευτική τους δράση στον οργανισμό.

Πέρα από τις επιπτώσεις που βλέπουμε ήδη στην απώλεια θαλάσσιου πάγου, την επιταχυνόμενη άνοδο της στάθμης της θάλασσας, τους μεγαλύτερους και πιο έντονους καύσωνες, η κλιματική αλλαγή έχει σημαντικές επιπτώσεις και στην ποιότητα των τροφίμων.

Η πρώτη έρευνα για τα λιπίδια του πλαγκτόν στους ωκεανούς προβλέπει τη μείωσή τους εξαιτίας της θερμοκρασίας, κυρίως σε ότι αφορά τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα. Για τη συγκεκριμένη κατηγορία λιπαρών οξέων προβλέπεται πως αν επικρατήσει το χειρότερο σενάριο κλιματικών επιπτώσεων, η μείωση του βασικότερου ωμέγα-3 λιπαρού οξέος, του εικοσαπεντανοϊκού οξέος (ΕΡΑ), μπορεί να φτάσει μέχρι και 25% στο πλαγκτόν.

Συγκεκριμένα, η έρευνα επισημαίνει πως καθώς προχωρά η υπερθέρμανση του πλανήτη, θα παράγονται όλο και λιγότερα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα από το πλαγκτόν στη βάση της τροφικής αλυσίδας, γεγονός που θα σημάνει λιγότερα Ω3 λιπαρά οξέα για τα ψάρια και τους ανθρώπους.

Η έρευνα ανέλυσε 930 δείγματα λιπιδίων από τους ωκεανούς χρησιμοποιώντας μια ομοιόμορφη υψηλής ανάλυσης φασματομετρία μάζας, «αποκαλύπτοντας μέχρι τώρα άγνωστα χαρακτηριστικά πλαγκτονικών λιπιδίων των ωκεανών», που αποτελούν εκατοντάδες έως χιλιάδες είδη λιπιδίων σε ένα δείγμα, σύμφωνα με μια νέα εργασία με επικεφαλής συγγραφείς από το Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο Woods Hole (WHOI).

«Εστιάζοντας σε δέκα μοριακά διαφορετικές κατηγορίες γλυκερολιπιδίων, εντοπίσαμε 1.151 διαφορετικά είδη λιπιδίων, διαπιστώνοντας ότι η απουσία κορεσμού στα λιπαρά οξέα (δηλ. ο αριθμός διπλών δεσμών άνθρακα προς άνθρακα) περιορίζεται σημαντικά από τη θερμοκρασία. Προβλέπουμε σημαντική μείωση του βασικού λιπαρού οξέος εικοσαπεντανοϊκού οξέος (EPA) τον επόμενο αιώνα, οι οποίες είναι πιθανό να έχουν σοβαρές οικονομικές επιπτώσεις στην αλιεία», αναφέρει η δημοσίευση, «τα λιπίδια των ωκεανών παγκοσμίως, δείχνουν μια εκτεταμένη σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και έλλειψης κορεσμού των λιπιδίων», αναφέρει η έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Science.

Το EPA είναι ένα από τα πιο θρεπτικά Ω3 λιπαρά οξέα, έχει συνδεθεί με πολλά οφέλη για την υγεία και είναι ευρέως διαθέσιμο ως συμπλήρωμα διατροφής.

«Τα λιπίδια στον ωκεανό επηρεάζουν τη ζωή σας», λέει ο συγγραφέας του άρθρου Benjamin Van Mooy, ανώτερος επιστήμονας στο Τμήμα Θαλάσσιας Χημείας και Γεωχημείας του WHOI. «Βρήκαμε ότι η σύνθεση των λιπιδίων στον ωκεανό πρόκειται να αλλάξει καθώς ο ωκεανός θερμαίνεται. Αυτό είναι λόγος ανησυχίας. Χρειαζόμαστε αυτά τα λιπίδια που βρίσκονται στον ωκεανό γιατί επηρεάζουν την ποιότητα της τροφής που παράγει ο ωκεανός για την ανθρωπότητα».

«Όλοι οι οργανισμοί στον ωκεανό πρέπει να αντιμετωπίσουν τη θερμοκρασία του νερού. Με αυτήν τη μελέτη, αποκαλύψαμε έναν από τους σημαντικούς βιοχημικούς τρόπους με τους οποίους αυτό συμβαίνει στα κύτταρα. Αυτά τα ευρήματα σχετικά με το EPA έγιναν δυνατά χρησιμοποιώντας μια μέθοδο που μας δίνει μια πλήρη εικόνα των γλυκερολιπιδίων σε κάθε δείγμα. Είδαμε ότι η θερμοκρασία συνδέθηκε με τον κορεσμό των κυτταρικών μεμβρανών όπου κι αν κοιτάξαμε στον ωκεανό», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας του άρθρου Henry C. Holm, διδακτορικός φοιτητής του κοινού προγράμματος Ωκεανογραφίας – Εφαρμοσμένης Επιστήμης των Ωκεανών και Μηχανικής του Τεχνολογικού Ινστιτούτου Μασαχουσέτης (MIT) και του Ωκεανογραφικού Ινστιτούτου Woods Hole (WHOI).

Τα λιπίδια είναι μια κατηγορία βιομορίων που παράγονται και χρησιμοποιούνται από οργανισμούς από όλους τους τομείς της ζωής για αποθήκευση ενέργειας, διαμόρφωση μεμβρανών και σηματοδότηση. Αποτελούν περίπου το 10-20% του πλαγκτόν στην επιφάνεια του ωκεανού, όπου η παραγωγή και τα αποθέματα λιπιδίων είναι τα μεγαλύτερα. Οι ωκεανογράφοι έχουν χρησιμοποιήσει τα λιπίδια ως βιοδείκτες χημικών και βιολογικών διεργασιών για δεκαετίες, και έχει υπάρξει ισχυρή έρευνα στη βιολογική και γεωλογική χημεία τους. Μόνο πρόσφατα, ωστόσο, ο συνδυασμός φασματομετρίας μάζας υψηλής ανάλυσης σε συνδυασμό με αναλυτικά εργαλεία επέτρεψε τις αξιολογήσεις των λιπιδίων των ωκεανών σε κλίμακες παρόμοιες με έρευνες άλλων μορίων όπως τα νουκλεϊκά οξέα και οι πρωτεΐνες.

Σε αυτή τη νέα έρευνα, οι ερευνητές εξέτασαν δεδομένα φάσματος μάζας πλαγκτονικών λιπιδίων από 146 τοποθεσίες που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια επτά ωκεανογραφικών ερευνητικών κρουαζιέρων από το 2013-2018. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι παρότι τα λιπίδια της πλαγκτονικής κοινότητας επηρεάζονται από πολυάριθμους περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως η διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών, η εργασία αναφέρει «τη σχέση μεταξύ των λιπιδίων και αναμφισβήτητα τον πιο θεμελιώδη έλεγχο στη σύνθεσή τους: τη θερμοκρασία».

Οι ερευνητές εξέτασαν την κατάσταση κορεσμού για τις 10 κύριες κατηγορίες λιπιδίων με γλυκερίνη (δηλαδή γλυκερολιπίδια) και διαπίστωσαν ότι μεταξύ αυτών των κατηγοριών, «η θερμοκρασία είχε μεγάλη επιρροή στη δομή της σχετικής αφθονίας των ειδών λιπαρών οξέων». Επιπλέον, οι ερευνητές βρήκαν μια σαφή μετάβαση από είδη λιπιδίων με περισσότερα ακόρεστα λιπαρά οξέα σε ψυχρότερες θερμοκρασίες σε πλήρως κορεσμένα είδη στις πιο θερμές θερμοκρασίες.

«Αυτές οι τάσεις είναι επίσης εμφανείς σε όλες τις άλλες κατηγορίες γλυκερολιπιδίων καθώς και στα συνολικά συγκεντρωτικά λιπίδια όλων των κατηγοριών γλυκερολιπιδίων», αναφέρει η μελέτη. «Πράγματι, είναι εντυπωσιακό το γεγονός ότι η σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και έλλειψης κορεσμού προκύπτει από όλα τα δεδομένα μας, παρότι εκτείνεται σε τόσο διαφορετικές και ανόμοιες πλαγκτονικές κοινότητες, από τις υποτροπικές έλικες που έχουν εξαντληθεί σε θρεπτικά συστατικά μέχρι την εξαιρετικά παραγωγική παράκτια υφαλοκρηπίδα της Ανταρκτικής».

Οι ερευνητές βρήκαν επίσης ότι το ποσοστό αφθονίας για τα είδη εικοσαπεντανοϊκού οξέος (EPA) έδειξε ισχυρή σχέση με τη θερμοκρασία. Για να προσδιορίσουν πώς τα ανώτερα και κατώτερα όρια για τη σύνθεση του EPA θα μπορούσαν να μετατοπιστούν υπό μελλοντικές συνθήκες θέρμανσης, οι ερευνητές δημιούργησαν χάρτες χρησιμοποιώντας τις συνθήκες θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας στο τέλος του αιώνα για διαφορετικά κλιματικά σενάρια.

Σύμφωνα με το σενάριο SSP5-85 για το κλίμα, το οποίο η μελέτη σημειώνει ότι θεωρείται το χειρότερο σενάριο με συνεχιζόμενες υψηλές εκπομπές αερίων θερμοκηπίου, ορισμένες ωκεάνιες περιοχές —ιδιαίτερα σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη— παρουσιάζουν δραστική μείωση έως και -25% του EPA σε σχέση με την ποσότητα που υπάρχει τώρα, σύμφωνα με τη μελέτη.

Καταλήγοντας ο Van Mooy, δήλωσε ότι η έρευνα «είναι ένα άλλο παράδειγμα του πώς οι ανθρώπινες δραστηριότητες διαταράσσουν τους ωκεανούς με τρόπους που δεν περιμέναμε ποτέ και της αβεβαιότητας για το πώς θα ανταποκριθεί ο ωκεανός στην υπερθέρμανση».